Принцип действия теплового насоса | Viessmann

Принцип работы теплового насоса очень напоминает по своей сути работу холодильника. В то время как холодильник отводит тепловую энергию и направляет ее наружу, то есть из внутренней части холодильника, тепловой насос делает наоборот: он забирает тепловую энергию от окружающей среды за пределами помещения и преобразует ее в полезную для отопления. Тепловой насос может забирать тепловую энергию как из воздуха внутри помещения или снаружи, так и из грунтовых вод и почвы. И поскольку температура полученного тепла, как правило, не достаточна для того, чтобы отапливать здание или обеспечивать его горячей водой, в дело вступает термодинамический процесс.

Процесс охлаждения в подробностях

В независимости от того, какой тип теплового насоса используется для отопления, в функционал теплового насоса также входит процесс охлаждения, который происходит в четыре этапа.

1. Испарение

Для того, чтобы начать процесс испарения жидкости, необходима энергия.

Этот процесс можно наблюдать на примере с водой. Если емкость с водой нагревается до 100 градусов Цельсия (тепловая энергия подается) вода начинает испаряться. При дальнейшем подаче тепловой энергии температура воды не повышается. Вместо этого вода полностью преобразуется в пар.

2. Сжатие газа

При сжатии газа, например воздуха (давление увеличивается), также повышается температура. Вы можете наблюдать это например, если вы придержите отверстие в велосипедном воздушном насосе и начнете процесс “накачки” воздуха, вы почувствуете тепло.

3. Конденсация

Согласно закону сохранения энергии при конденсации водяного пара, высвобождается тепловая энергия, которая ранее использовалась для испарения.

4. Расширение

При резком снижении давления в жидкости, находящейся под давлением, температура снижается в несколько раз. Это можно наблюдать на примере баллона с сжиженным газом для кемпинговой горелки. Открытие клапана может привести к образованию льда на клапане баллона с жидким газом даже летом.

(Здесь давление снижается с 30 бар до 1 бар.)

Постоянное повторение процесса

Эти процессы происходят внутри теплового насоса в замкнутом контуре. Для транспортировки тепла используется жидкость (хладагент), которая испаряется при очень низких температурах. Чтобы испарить эту жидкость, используется тепловая энергия из земли или наружного воздуха. Для этого достаточно даже температуры в минус 20 градусов по Цельсию. Холодные пары хладагента затем очень сильно сжимаются компрессором. При этом их температура возрастает до 100 градусов Цельсия. Эти пары хладагента конденсируются и отдают тепло в систему отопления. Затем давление жидкого хладагента на расширительном клапане сильно снижается. При этом температура жидкости снижается до исходного уровня. Процесс может начинаться заново.

Процесс на примере воздушно-водяного теплового насоса

Проще всего объяснить этот процесс на примере воздушно-водяного теплового насоса: тепловой насос “воздух-вода” может состоять из одной или двух составляющих.

В обоих случаях встроенный вентилятор активно  направляет  окружающий воздух в теплообменник. Через теплообменник проходит хладагент, который переходит из одного состояния в другое при очень низких температурах. Внутри теплообменника хладагент нагревается воздухом из окружающей среды  и постепенно переходит в газообразное состояние. Для повышения температуры, возникающих при этом паров, используется компрессор. Он сжимает пары хладагента и увеличивает как давление, так и их температуру до требуемого значения.

Другой теплообменник (конденсатор) затем передает тепло от нагретых паров хладагента на отопление (теплые полы, радиаторы, буферная емкость или водонагреватель). Хладагент, находящийся под давлением отдает тепло, его температура падает и он снова переходит в жидкое состояние. Перед тем, как поступить обратно в контур, хладагент сначала расширяется в расширительном клапане. После того, как он достигнет своего исходного состояния, процесс процесс в холодильном контуре может начинаться с самого начала.

Тепловые насосы для отопления дома. Принцип работы, цены, отзывы

Уют и удобство проживания в частном доме, пожалуй, в первую очередь зависят от таких составляющих, как:

1. Система отопления дома в холодное время года;
2. Система охлаждения его помещений летом;
3. Система горячего водоснабжения, которая должна работать бесперебойно круглый год.

Обычно уже на самых начальных этапах строительства будущие хозяева дома задаются следующими вопросами:

• Как лучше всего отопить свой дом?
• Какая система отопления будет наиболее эффективной?
• Как охлаждать все помещения летом?
• Как не остаться без горячей воды?

Выбор системы отопления дома

Конечно, выбор отопительной системы и самого оборудования зависит от запланированного вами бюджета. Традиционные системы отопления на природном газе подразумевают относительно небольшие первоначальные затраты на покупку газового котла и его установку, но ежемесячные платежи за потребление «голубого топлива» с каждым годом стремительно растут, заставляя будущих домовладельцев искать альтернативу.

Часто в дополнение к газовому котлу устанавливают пиролизный, или твердотопливный, котел, который хотя и экономичнее газового, но также не лишен недостатков.

Сегодня все больше и больше наших потребителей следуют примеру европейцев, устанавливая хотя и не дешевые, но самые эффективные системы отопления дома на тепловых насосах.

Преимущества тепловых насосов

Воздушный и геотермальный тепловые насосы Heliotherm

Тепловой насос – устройство, которое забирает низкопотенциальное тепло из воздуха, грунта или воды и, предварительно подогрев его, переносит в дом. Особенность тепловых насосов в том, что они способны отопить дом зимой, а летом – охладить его. Кроме того, такое оборудование обеспечивает бесперебойное горячее водоснабжение.

То есть для работы теплового насоса не нужен дорогой газ или пелеты. Чтобы отопить дом, данное оборудование использует бесплатное тепло атмосферы и всего лишь немного электрической энергии для работы компрессора.

В итоге получается самая энергоэффективная система отопления дома на тепловом насосе, в пользу которой говорят следующие факты:

1. Постоянно обеспечивает теплом ваш дом в холодное время года. Интенсивность и время отопления можно регулировать удаленно с помощью смартфона или автоматически, в зависимости от температуры за окном.

2. Имеет функцию пассивного охлаждения летом при практически нулевых затратах на электрическую энергию. Чистый и свежий воздух – залог здоровья и благополучия обитателей частного дома.

3. Бесперебойно снабжает весь дом свежей горячей водой, которой будет достаточно для всех проживающих в помещении.

Обязательно нужно отметить то, каким именно образом происходит отопление дома тепловым насосом. Оборудование может передавать тепло в дом такими способами, как:

• традиционное радиаторное отопление;
• отопление с использованием системы теплых полов и стен;
• комбинированные способы отопления;
• воздушное отопление по системе вентиляционных каналов.

Практика показывает, что наиболее эффективный вариант отопления дома тепловым насосом – это применение системы теплых полов и стен. Такой способ отопления помещений наиболее эффективен и позволяет постоянно поддерживать комфортную температуру во всем доме.

Типы тепловых насосов

Для отопления дома чаще всего используют один из трех типов тепловых насосов:

• Геотермальный тепловой насос (тепловой насос «грунт-вода») извлекает тепловую энергию из грунта (земли) с помощью системы коллекторов, которые уложены в скважинах или распределены по участку. Данный тип оборудования наиболее эффективен, так как в любое время года на глубине 1,5-2 метра температура грунта не опускается ниже 5-8°С.
• Воздушный тепловой насос (тепловой насос «воздух-воздух») извлекает тепло из воздуха, подогревает до необходимой температуры и транспортирует в дом. Установка не занимает много времени, но в холодные периоды такая система менее эффективна, чем грунтовые тепловые насосы.
• Водяной тепловой насос (тепловой насос «вода-вода») использует тепло грунтовых вод для отопления помещений в доме. Также отмечается высокой эффективностью, но установка возможна в том случае, если имеется водоем возле участка.

Геотермальный тепловой насос Heliotherm

Подбор теплового насоса для отопления дома следует доверять профессионалам с большим опытом работы. Иначе в работе системы отопления и горячего водоснабжения дома могут возникнуть сбои, которые повлекут за собой значительные затраты.

Почему выгодно отапливать дом тепловым насосом?

В большинстве случаев мы рекомендуем нашим клиентам устанавливать систему отопления на грунтовом тепловом насосе. Такой способ отопления дома имеет ряд неоспоримых преимуществ:

1. Самая эффективная система отопления дома на сегодняшний день.

2. Наименьшие ежемесячные затраты по сравнению с газовым или пеллетным отоплением.

3. Отопление и охлаждение в одной системе. Не нужно дополнительно устанавливать кондиционер.

4. Локальный и удаленный контроль. Вы можете следить за климатом в доме и управлять им с помощью термостата, расположенного в доме, или смартфона через интернет.

5. Возможность сделать систему полностью автономной благодаря сочлененным коллекторам и солнечным батареям. Теперь очередное повышение цен на энергоносители Вас не затронет.

В то же время следует сказать, что наибольшие затраты ожидают хозяев при покупке и установке оборудования для отопления дома тепловым насосом (от 10-15 тысяч евро «под ключ»). Поэтому к выбору оборудования и монтажной организации подходить следует особо тщательно.

Наш многолетний опыт подтверждает: отопление дома тепловым насосом – самое верное решение, которое только может принять будущий домовладелец. Один раз установив систему, вы не только зимой, но и летом будете убеждаться в ее эффективности, экономичности, снова и снова хвалить самого себя за правильное решение.

Если у вас возникли вопросы, пожалуйста, обращайтесь к нашим специалистам. Вы получите профессиональную консультацию по вашему проекту.

 

Система отопления с тепловым насосом

Ситуация такова, что самым популярным на данный момент способом отапливать жилище является использование котлов отопления – газовых, твердотопливных, дизельных и намного реже – электрических. А вот такие простые и в тоже время высокотехнологичные системы, как тепловые насосы, не получили повсеместного распространения, и очень зря. Для тех, кто любит и умеет просчитывать все наперед, их преимущества очевидны. Тепловые насосы для отопления не сжигают невосполнимых запасов природных ресурсов, что крайне важно не только с точки зрения охраны окружающей среды, но и позволяет экономить на энергоносителях, так как они дорожают с каждым годом. К тому же, с помощью тепловых насосов можно не только отапливать помещение, но и подогревать горячую воду для хозяйственных нужд, и кондиционировать помещение в летний зной.

1. Принцип действия теплового насоса
2. Преимущества и недостатки системы отопления «тепловой насос»
3. Источники тепла для работы теплового насоса
4. Отопление тепловым насосом: стоимость системы и расходы на эксплуатацию

 

Принцип действия теплового насоса

 

Остановимся чуть подробнее на принципе действия теплового насоса. Вспомните, как работает холодильник. Тепло помещенных в него продуктов выкачивается и выбрасывается на радиатор, расположенный на задней стенке. В этом легко убедиться, дотронувшись до него. Примерно такой же принцип у бытовых кондиционеров: они выкачивают тепло из помещения и выбрасывают его на радиатор, расположенный на наружной стене здания.

В основу работы теплового насоса, холодильника и кондиционера положен цикл Карно.

1. Теплоноситель, двигаясь по источнику низкотемпературного тепла, например, грунту, нагревается на несколько градусов.
2. Затем он поступает в теплообменник, называемый испаритель. В испарителе теплоноситель отдает накопленное тепло хладагенту. Хладагент – это специальная жидкость, которая превращается в пар при низкой температуре.
3. Приняв на себя температуру с теплоносителя, нагретый хладагент превращается в пар и поступает в компрессор. В компрессоре происходит сжатие хладагента, т.е. повышение его давления, за счет чего повышается и его температура.
4. Горячий сжатый хладагент поступает в другой теплообменник, называемый конденсатор. Здесь хладагент отдает свое тепло другому теплоносителю, который предусмотрен в системе отопления дома (вода, антифриз, воздух). При этом хладагент охлаждается и снова превращается в жидкость.
5. Далее хладагент поступает в испаритель, где нагревается от новой порции нагретого теплоносителя, и цикл повторяется.

Для обеспечения работы теплового насоса необходимо электричество. Но это все равно намного выгоднее, чем использовать только электрообогреватель. Так как электрокотел или электрообогреватель тратит ровно столько же электроэнергии, сколько и выдает тепла. Например, если на обогревателе написана мощность 2 кВт, то он тратит 2 кВт в час и выдает 2 кВт тепла. А тепловой насос выдает тепла в 3 – 7 раз больше, чем тратит электроэнергии. Например, используется 5,5 кВт/час на работу компрессора и насоса, а тепла получается 17 кВт/час. Именно такой высокий КПД и является основным достоинством теплового насоса.

 

Преимущества и недостатки системы отопления «тепловой насос»

 

Вокруг тепловых насосов ходит много легенд и заблуждений, несмотря на то, что это не такое уж новаторское и высокотехнологичное изобретение. С помощью тепловых насосов отапливаются все «теплые» штаты в США, практически вся Европа и Япония, где технология отработана практически до идеала и уже давно. Кстати, не стоит думать, что подобное оборудование является чисто иностранной технологией и пришло к нам совсем недавно. Ведь еще в СССР такие агрегаты использовались на экспериментальных объектах. Примером тому служит санаторий «Дружба» в городе Ялта. Помимо футуристической архитектуры, напоминающей «избушку на курьих ножках», этот санаторий славен еще и тем, что еще с  80-х годов 20 века в нем используются тепловые насосы для отопления промышленные. Источником тепла является близлежащее море, а сама насосная станция не только обогревает все помещения санатория, но и обеспечивает горячей водой, греет воду в бассейне и охлаждает в знойный период. Так давайте же попытаемся развеять мифы и определить, имеет ли смысл отапливать жилище таким способом.

Преимущества систем отопления с тепловым насосом:

• Экономия на энергоносителе. В связи с растущими ценами на газ и дизтопливо очень актуальное преимущество. В графе «ежемесячные расходы» будет значиться только электроэнергия, которой как мы уже писали необходимо намного меньше, чем реально производится тепла. При покупке агрегата необходимо обратить внимание на такой параметр, как коэффициент трансформации тепла «ϕ» (может называться еще коэффициент преобразования тепла, коэффициент трансформации мощности или температур). Он показывает отношение количества тепла на выходе к затрачиваемой энергии. Например, если ϕ=4, то при расходе 1 кВт/час мы получим 4 кВт/час тепловой энергии.
• Экономия на техобслуживании. Тепловой насос не требует к себе никакого особенного отношения. Расходы на его обслуживание минимальны.
• Можно устанавливать в любой местности. Источниками низкотемпературного тепла для работы теплового насоса могут служить грунт, вода или воздух. Где бы Вы ни строили дом, даже в скалистой местности, всегда найдется возможность найти «пищу» для агрегата. В местности, удаленной о газовой магистрали, это одна из самых оптимальных систем отопления. И даже в регионах без линий электропередач можно установить бензиновый или дизельный движок для обеспечения работы компрессора.
• Нет необходимости следить за работой насоса, добавлять топливо, как в случае с твердотопливным или дизельным котлом. Вся система отопления с тепловым насосом автоматизирована.
• Можно уехать на длительный срок и не бояться, что система замерзнет. При этом можно сэкономить, установив насос на обеспечение в жилом помещении температуры +10 °С.
• Безопасность для окружающей среды. Для сравнения при использовании традиционных котлов, сжигающих топливо, всегда образуются различные окислы  CO, СO2, NOх, SO2 , PbO2, как следствие вокруг дома на почве оседают фосфорная, азотистая, серная кислоты и бензойные соединения. При работе теплового насоса не выбрасывается ничего. А используемые в системе хладагенты абсолютно безопасны.
• Сюда же можно отметить сохранение невосполнимых природных ресурсов планеты.
• Безопасность для человека и имущества. В тепловом насосе ничего не нагревается до такой температуры, чтобы вызвать перегрев или взрыв. К тому же, в нем попросту нечему взрываться. Так что его можно отнести к полностью пожаробезопасным агрегатам.
• Тепловые насосы успешно работают даже при температуре окружающей среды -15 °С. Так что если кому-то кажется, что такой системой можно обогревать дом только в регионах с теплыми зимами до +5 °С, то они ошибаются.
• Реверсивность теплового насоса. Неоспоримым преимуществом является универсальность установки, с помощью которой можно и отапливать зимой, и охлаждать летом. В жаркие дни тепловой насос забирает тепло из помещения и направляет его в грунт на хранение, откуда снова возьмет зимой. Обратите внимание, что реверсной способностью обладают не все тепловые насосы, а только некоторые модели.
• Долговечность. При должном уходе тепловые насосы системы отопления живут от 25 до 50 лет без капитального ремонта, и только раз в 15 – 20 лет потребуется заменить компрессор.

Недостатки систем отопления с тепловым насосом:

• Большие первоначальные капиталовложения. Помимо того, что на тепловые насосы для отопления цены довольно высоки (от 3000 до 10000 у.е.), так еще дополнительно на обустройство геотермальной системы потребуется затратить не меньше, чем на сам насос. Исключением является воздушный тепловой насос, не требующий дополнительных работ. Окупится тепловой насос не скоро (лет через 5 – 10). Так что ответ на вопрос, использовать или не использовать тепловой насос для отопления, скорее зависит от предпочтений хозяина, его финансовых возможностей и условий строительства. Например, в регионе, где подведение газовой магистрали и подключение к ней стоит столько же, сколько и тепловой насос, имеет смысл отдать предпочтение последнему.

• В регионах, где температура зимой опускается ниже -15 °С, необходимо использовать дополнительный источник тепла. Это называется бивалентная система отопления, в которой тепловой насос обеспечивает тепло, пока на улице до -20 °С, а когда он не справляется, подключается например, электрообогреватель или газовый котел, или теплогенератор.

• Наиболее целесообразно использовать тепловой насос в системах с низкотемпературным теплоносителем, таких как система «теплый пол» (+35 °С) и фанкойлы (+35 – +45 °С). Фанкойлы представляют собой вентиляторный конвектор, в котором происходит передача тепла/холода от воды воздуху. Для обустройства такой системы в старом доме потребуется полная перепланировка и перестройка, что повлечет дополнительные затраты. При строительстве нового дома это не является недостатком.
• Экологичность тепловых насосов, берущих тепло из воды и грунта, несколько относительна. Дело в том, что в процессе работы пространство вокруг труб с теплоносителем охлаждается, а это нарушает устоявшуюся экосистему. Ведь даже в глубине грунта живут анаэробные микроорганизмы, обеспечивающие жизнедеятельность более сложных систем. С другой стороны – по сравнению с добычей газа или нефти ущерб от теплового насоса минимален.

Оцените все «за» и «против» для принятия правильного решения.

 

Источники тепла для работы теплового насоса

 

Тепловые насосы берут тепло из тех природных источников, которые накапливают солнечную радиацию в течение теплого периода. В зависимости от источника тепла различаются и тепловые насосы.

 

Грунт

 

Грунт – самый стабильный источник тепла, которое накапливается за сезон. На глубине 5 – 7 м температура грунта практически всегда постоянна и равна примерно +5 – +8 °С, а на глубине 10 м – всегда постоянна +10 °С. Способов сбора тепла с грунта два.

Горизонтальный грунтовый коллектор представляет собой уложенную горизонтально трубу, по которой циркулирует теплоноситель. Глубина расположения горизонтального коллектора высчитывается индивидуально в зависимости от условий, иногда это 1,5 – 1,7 м – глубина промерзания грунта, иногда ниже – 2 – 3 м для обеспечения большей стабильности температуры и меньшей разницы, а иногда всего 1 – 1,2 м – здесь грунт начинает быстрее прогреваться весной. Бывают случаи, когда обустраивают двухслойный горизонтальный коллектор.

Трубы горизонтального коллектора могут иметь различный диаметр 25 мм, 32 мм и 40 мм. Форма их раскладки тоже может быть разной – змейка, петля, зигзаг, различные спирали. Расстояние между трубами в змейке должно быть не менее 0,6 м, и обычно составляет 0,8 – 1 м.

Удельный теплосъем с каждого погонного метра трубы зависит от структуры грунта:

• Песок сухой – 10 Вт/м;
• Глина сухая – 20 Вт/м;
• Глина более влажная – 25 Вт/м;
• Глина с очень большим содержанием воды – 35 Вт/м.

Для отопления дома площадью 100 м2 при условии, что грунт представляет собой влажную глину, понадобится 400 м2 площади участка под коллектор. Это довольно много – 4 – 5 соток. А с учетом того, что на данном участке не должно быть никаких строений и допускается только газон и клумбы с однолетними цветами, то не каждый может себе позволить обустроить горизонтальный коллектор.

По трубам коллектора течет специальная жидкость, ее еще называют «рассол» или антифриз, например, 30% раствор этиленгликоля или пропиленгликоля. «Рассол» собирает на себя тепло грунта и направляется к тепловому насосу, где передает его хладагенту. Остывший «рассол» снова течет в грунтовый коллектор.

Вертикальный грунтовый зонд представляет собой систему труб, заглубленных на 50 – 150 м. Это может быть всего одна U-образная труба, опущенная на большую глубину 80 – 100 м и залитая бетонным раствором. А может быть система U-образных труб, опущенных на 20 м, чтобы собрать энергию с большей площади. Выполнение бурильных работ на глубину 100 – 150 м не только дорого стоит, но и требует получения специального разрешения, именно поэтому часто идут на хитрость и обустраивают несколько зондов небольшой глубины. Расстояние между такими зондами делают 5 – 7 м.

Удельный теплосъем с вертикального коллектора также зависит от породы:

• Осадочные породы сухие – 20 Вт/м;
• Осадочные породы, насыщенные водой, и каменистая почва – 50 Вт/м;
• Каменистая почва с высоким коэффициентом теплопроводности – 70 Вт/м;
• Подземные (грнутовые) воды – 80 Вт/м.

Площадь под вертикальный коллектор необходима совсем маленькая, но стоимость их обустройства выше, чем у горизонтального коллектора. Достоинством вертикального коллектора также является более стабильная температура и больший теплосъем.

 

Вода

 

Использовать воду в качестве источника тепла можно по-разному.

Коллектор на дне открытого незамерзающего водоема – реки, озера, моря – представляет собой трубы с «рассолом», притопленные с помощью груза. За счет высокой температуры теплоносителя этот способ получается самым выгодным и экономичным. Обустроить водный коллектор могут только те, от кого водоем находится не дальше 50 м, иначе теряется эффективность установки. Как Вы понимаете, такие условия есть не у всех. Но не использовать тепловые насосы жителям побережья просто недальновидно и глупо.

Коллектор в канализационных стоках или сбросовой воде после технических установок можно использовать для отопления домов и даже многоэтажек и промышленных предприятий в черте города, а также для приготовления горячей воды. Что с успехом делается в некоторых городах нашей Родины.

Скважинную или грунтовую воду используют реже, чем другие коллекторы. Такая система подразумевает строительство двух скважин, из одной забирается вода, которая передает свое тепло хладагенту в тепловом насосе, а во вторую сбрасывается остывшая вода. Вместо скважины может быть фильтрационный колодец. В любом случае сбросовая скважина должна находиться на расстоянии 15 – 20 м от первой, да еще и ниже по течению (подземные воды тоже имеют свое течение). Данная система довольно сложна в эксплуатации, так как за качеством поступаемой воды необходимо следить – фильтровать ее, и защищать детали теплового насоса (испаритель) от коррозии и загрязнения.

 

Воздух

Самую простую конструкцию имеет система отопления с воздушным тепловым насосом. Никакого дополнительного коллектора не нужно. Воздух из окружающей среды напрямую поступает к испарителю, где передает свое тепло хладагенту, а тот в свою очередь передает тепло теплоносителю внутри дома. Это может быть воздух для фанкойлов или вода для теплого пола и радиатора.

Затраты на установку воздушного теплового насоса самые минимальные, но зато производительность установки очень зависит от температуры воздуха. В регионах с теплыми зимами (до +5 – 0 °С) это один из самых экономичных источников тепла. А вот если температура воздуха опускается ниже -15 °С производительность падает настолько, что не имеет смысла использовать насос, а выгоднее включить обычный электрообогреватель или котел.

На воздушные тепловые насосы для отопления отзывы весьма противоречивы. Все зависит от региона их использования. Их выгодно использовать в регионах с теплыми зимами, например, в Сочи, где даже не понадобится дублирующий источник тепла на случай сильных морозов. Также можно устанавливать воздушные тепловые насосы в регионах, где относительно сухой воздух и температура зимой до -15 °С. А вот во влажном и холодном климате такие установки страдают от обледенения и обмерзания. Налипающие на вентиляторе сосульки не дают нормально работать всей системе.

 

Отопление тепловым насосом: стоимость системы и расходы на эксплуатацию

 

Мощность теплового насоса подбирается в зависимости от тех функций, которые на него будут возложены. Если только отопление, то расчеты можно произвести в специальном калькуляторе, учитывающем тепловые потери здания. Кстати, наилучшие показатели работы теплового насоса при тепловых потерях здания не более 80 – 100 Вт/м2. Для простоты примем, что для отопления дома в 100 м2 с потолками высотой 3 м и теплопотерями 60 Вт/м2 необходим насос мощностью 10 кВт. Для подогрева воды придется взять агрегат с запасом по мощности – 12 или 16 кВт.

Стоимость теплового насоса зависит не только от мощности, но и от надежности и запросов производителя. Например, агрегат мощностью 16 кВт российского производства обойдется в 7000 у.е., а иностранный насос RFM 17 мощностью 17 кВт стоит порядка 13200 у.е. со всем сопутствующим оборудованием, кроме коллектора.

Следующей строкой расходов будет обустройство коллектора. Она тоже зависит от мощности установки. Например, для дома 100 м2, в котором везде установлены теплые полы (100 м2) или радиаторы отопления 80 м2, а также для подогрева воды до +40 °С объемом 150 л/час потребуется выполнить бурение скважин под коллекторы. Такой вертикальный коллектор обойдется в 13000 у.е.

Коллектор на дне водоема обойдется чуть дешевле. При таких же условиях он будет стоить 11000 у.е. Но лучше стоимость монтажа геотермальной системы уточнять в специализирующихся компаниях, она может очень сильно отличаться. Например, обустройство горизонтального коллектора для насоса мощность 17 кВт обойдется всего в 2500 у.е. А для воздушного теплового насоса коллектор не нужен вовсе.

Итого, стоимость теплового насоса 8000 у.е. в среднем, обустройство коллектора 6000 у.е. в среднем.

В ежемесячную стоимость отопления тепловым насосом входят только расходы на электроэнергию. Рассчитать их можно так – на насосе должна быть указана потребляемая мощность. Например, для вышеупомянутого насоса мощностью 17 кВт потребляемая мощность составляет 5,5 кВт/час. Всего отопительная система работает 225 дней в году, т.е. 5400 часов. С учетом того, что тепловой насос и компрессор в нем работают циклически, то расход электроэнергии необходимо уменьшить вдвое. За отопительный сезон будет потрачено 5400ч*5,5кВт/ч/2=14850 кВт.

Умножаем количество затраченных кВт на стоимость энергоносителя в Вашем регионе. Например, 0,05 у.е. за 1 кВт/час. Итого за год будет потрачено 742,5 у.е. За каждый месяц, в котором работал тепловой насос на отопление, приходится по 100 у.е. расходов на электроэнергию. Если же поделить расходы на 12 месяцев, то в месяц получится 60 у.е.

Обратите внимание, что чем меньше потребляемая мощность теплового насоса, тем меньше ежемесячные расходы. Например, есть насосы 17 кВт, которые за год потребляют всего  10000 кВт (расходы 500 у.е.). Также немаловажно, что производительность теплового насоса тем больше, чем меньше разница температур между источником тепла и теплоносителем в системе отопления. Именно поэтому говорят, что выгоднее устанавливать теплый пол и фанкойлы. Хотя стандартные радиаторы отопления с высокотемпературным теплоносителем (+65 – +95 °С) тоже можно устанавливать, но с дополнительным аккумулятором тепла, например, бойлером косвенного нагрева. Для донагрева воды в ГВС также используется бойлер.

Тепловые насосы выгодны при использовании в бивалентных системах. В дополнение к насосу можно установить солнечный коллектор, который сможет полностью обеспечивать насос электроэнергией летом, когда тот будет работать на охлаждение. Для зимней подстраховки можно добавить теплогенератор, который будет догревать воду для ГВС и высокотемпературных радиаторов.

Отопление производственных помещений тепловыми насосами

Для отопления производственных помещений и предприятий, в последние годы по мимо стандартных способов выработки тепловой энергии (газ, мазут, уголь, электроэнергия), все большей популярностью пользуются альтернативные системы отопления на базе геотермальной энергии, солнечной или био-топливе.  Основная причина: снижение себестоимости при выработке тепловой энергии.

Одним из самых эффективных решений- это использование геотермальной энергии земли. Геотермальные тепловые насосы- используют низкопотенциальное тепло земли преобразовывая применяют  с помощью тепловых насосов с водяным контуром являются оптимальным выбором. В результате десятилетий исследовательской работы и эксплуатации установлено, что системы геотермального отопления экономически более эффективны, надежны и нетребовательны в эксплуатации.

Применение тепловых насосов оправдано для обогрева промышленных помещений, отопления предприятий и бизнес-центров. Анализ стоимости владения показывает, что системы геотермального отопления не имеют равных по экономической эффективности в перспективе эксплуатации от 5 лет и более.
Несколько реализованных нашими специалистами проектов по обогреву производственных, складских и офисных зданий тепловыми насосами:

Россия, МО, п. Вешки. Торгово-складской комплекс площадью 1500 м2.
В декабре 2009г. в здании было установлено два тепловых насоса общей мощностью 80 кВт и оборудован обогрев помещений с помощью системы водяного отопления “теплый пол”. При температуре теплоносителя 35-40oС в здании поддерживается температура воздуха 18-25oС, при этом энергопотребление составляет 18 кВт/час в самое холодное время отопительного сезона. Источником низкопотенциального тепла является грунт. Отбор тепла из земли осуществляется с помощью 14 геотермальных зондов, опущенных в скважины глубиной по 65-70 м каждая. Других источников тепла не используется.

Принцип работы теплового насоса

Постоянный рост цен на энергетические ресурсы заставляет владельцев загородных домов задумываться об использовании альтернативных систем. Сегодня уже очевидно каждому, что таким традиционным видам топлива для отопления, как природный газ, солярка, мазут, уголь, дрова, торфобрикеты или пеллеты нужно искать замену среди альтернативных источников. Одним из таких достаточно эффективных способов получения тепла является тепловой насос, принцип работы которого основан на отборе тепла от естественных низкопотенциальных источников возобновляемой энергии окружающей среды: грунт, термальные и артезианские грунтовые воды, водоёмы, наружный воздух.

Принцип работы теплового насоса

Живое общение

5 минут общения даст больше эффекта чем изучение всего сайта
Бесплатная консультация: +7 (495) 229-85-86

Схема тепловых насосов

В общем, система отопления с использованием такого альтернативного агрегата в своём составе имеет:

• зонд, представляющий собой, по сути, систему трубопроводов, которая находится в грунте или другой среде и служит для сбора и передачи тепла;
• собственно сам насос, состоящий из четырёх основных конструктивных элементов: испаритель, компрессор, конденсатор и дроссельный вентиль, объединённых трубопроводами в замкнутую систему;
• контур отопления.

На первый взгляд может показаться, что схема тепловых насосов довольно сложная, а принцип работы теплового насоса доступен для понимания только специалисту. Однако на самом деле всё гораздо проще. Чтобы понять принцип теплового насоса достаточно посмотреть на обычный холодильник, который забирает тепло от продуктов, лежащих внутри, и отводит его через решётку на задней стенке. Только схема тепловых насосов работает с точностью до наоборот – получает тепло из внешнего источника и передаёт его внутрь.

Работа теплового насоса

Итак, замкнутая система с циркулирующим хладагентом, например, фреоном, температура кипения которого всего порядка 4°С. Как осуществляется работа теплового насоса?

1. Холодный фреон начинает нагреваться в результате получаемого тепла от первичного контура в виде зонда, который в зависимости от используемого источника низкопотенциального тепла помещён в грунт, воду или находится на улице. Если говорить о грунте, то, как правило, его температура в течение года колеблется в пределах 8°С. Естественно, что при растущей температуре фреон начинает закипать и переходит в газообразное состояние.

2. На втором этапе фреон всасывается компрессором, где происходит его резкое сжатие с выделением большого количества тепла – температура фреона может достигать 90°С.

3. Далее перегретый газ подаётся в конденсатор. Этой температуры вполне достаточно для организации отопления и горячего водоснабжения загородного дома тепловым насосом. В конденсаторе температура хладагента падает, при этом выделяемое тепло передаётся системе отопления. Фреон конденсируется, превращаясь газожидкостную смесь.

4. В этом состоянии смесь поступает на дроссельный вентиль – специальный клапан, где происходит резкое снижение давления и температуры фреона, которая достигает 0°С, после чего превращённый в жидкость хладагент снова поступает с испаритель для получения тепла от возобновляемого природного источника – цикл замыкается.

Управление работой теплового насоса осуществляется терморегулятором. При достижении в помещении заранее заданной температуры он прекращает подачу электроэнергии на компрессор, останавливая работу системы, а при понижении температуры, включает его.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили геотермальные агрегаты, принцип работы которых основан на получения тепла от грунта. Они наиболее эффективны, надёжны, долговечны и обеспечивают стабильные характеристики независимо от погодных условий и времени года.

Тепловой насос для отопления дома

В условиях ухудшения экологической обстановки в мире и (что более актуально для рядового потребителя) стремительного роста тарифов на газ и электричество все больше европейцев старается внедрить в свою повседневную жизнь системы, использующие альтернативные источники энергии. Один из вариантов подобных систем – так называемый тепловой насос, посредством которого можно отапливать свое жилище в зимний период и нагревать воду для бытовых нужд, расходуя на это минимум электроэнергии.

В домах наших соотечественников в последние годы тоже все чаще можно встретить это чудо инженерной мысли. Конечно, для россиян проблема высоких цен на традиционные энергоносители пока стоит не так остро, как в Европе, но, во-первых, это лишь до поры до времени, а во-вторых, не хочется отставать от цивилизованного мира…

Итак, тепловой насос… Что это такое? На чем основан принцип его действия? Откуда, куда и как он перекачивает тепло? Давайте разбираться.

Принцип работы теплового насоса

Принцип действия тепловых насосов основан на способности вещества (хладагента) поглощать или отдавать тепло при изменении агрегатного состояния. По своей сути такие насосы мало чем отличаются от холодильных установок. (Это странное, на первый взгляд, утверждение нисколько вас не удивит, если вы хоть раз дотрагивались до горячей задней стенки обычного бытового холодильника.)

Схематично тепловой насос может быть представлен в виде системы, состоящей из трех контуров. В первом находится теплоноситель, переносящий энергию от источника низкопотенциального тепла. Во втором контуре циркулирует хладагент (фреон), который периодически то испаряется, отбирая тепло у первого контура, то вновь конденсируется, отдавая его третьему контуру. И, наконец, по третьему контуру «бегает» теплоприемник, в нашем случае – вода, переносящая тепло по системе отопления.

Рабочий цикл теплонасоса в общих словах может быть описан следующим образом. Жидкий хладагент поступает в испаритель, где переходит в газообразное состояние. Необходимая для протекания этого процесса энергия отбирается у теплоносителя, циркулирующего в первом контуре. Далее подогретый на несколько градусов газообразный хладагент всасывается в компрессор, главное назначение которого – сжатие газа (на совершение этой работы, разумеется, расходуется электроэнергия).

Давление газа возрастает в несколько раз, при этом он существенно разогревается: если на входе в компрессор температура хладагента составляет 6-10°C, то на выходе уже около 60°C. На следующей стадии разогретый газ направляется в конденсатор, где отдает полученное тепло системе отопления, сам же при этом конденсируется, т.е. переходит в жидкое состояние. Затем избыточное давление сбрасывается с помощью дроссельного клапана, и цикл начинается заново.

Как видите, устройство теплового насоса не отличается принципиально от устройства холодильной машины. Просто основным назначением холодильных установок является генерирование холода, поэтому там отбор теплоты производится испарителем, а конденсатор лишь сбрасывает эту теплоту в окружающее пространство. В тепловом же насосе картина обратная: конденсатор представляет собой теплообменный аппарат, отдающий теплоту потребителю, а испаритель – это теплообменник, утилизирующий низкопотенциальную теплоту вторичных энергоресурсов.

Другими словами тепловой насос – это «холодильник наоборот». При этом «наоборот» не только устройство, но и результат. Если в случае холодильника тепло, отнимаемое у хранящихся внутри продуктов, выбрасывается впустую, то энергия, вырабатываемая тепловым насосом, приносит реальную пользу – тратится на целенаправленный обогрев дома.

Разновидности тепловых насосов и систем

Тепловая энергия, расходуемая на отопление здания и систему горячего водоснабжения, является результатом преобразования энергии окружающей среды, осуществляемого с помощью теплового насоса. Насос концентрирует эту низкопотенциальную (низкотемпературную) энергию и передает ее системе отопления.

Осталось разобраться, что в данном случае подразумевается под энергией окружающей среды. Большинство тепловых насосов бытового назначения позволяют использовать тепло Солнца и внутреннее тепло Земли, накапливаемые верхними слоями земной коры и водой в течение всего года.

По типу конструкции первого контура теплообменника все тепловые насосы делятся на грунтовые, водяные и воздушные.

Грунтовые тепловые насосы

Грунтовые тепловые насосы получают тепло, необходимое для подогрева хладагента в испарителе, от грунта. Температура последнего на глубине нескольких метров практически не подвержена сезонным колебаниям. По замкнутой системе труб, размещенных в грунте, циркулирует «рассол». Слово «рассол» мы не случайно взяли в кавычки: соли, как этого можно было бы ожидать исходя из названия, он не содержит.

На самом деле это антифриз на основе этиленгликоля или пропиленгликоля, реже водного этанола. Трубы теплообменника могут быть уложены в грунте как горизонтальным (горизонтальный коллектор), так и вертикальным (геотермальный зонд) способом.

Трубы горизонтального коллектора укладываются в землю на глубине ниже уровня промерзания грунта в данном регионе (обычно 1.5-2 м). Теплообменная система этого вида занимает достаточно большую площадь. Например, для обеспечения теплом сравнительно небольшого дома площадью 100 м² потребуется выделить 2-3 сотки земли. Следует принять во внимание, что на территории, занятой коллектором, можно сажать лишь те деревья и кустарники, корни которых не уходят в почву слишком глубоко, а располагать здесь какие-либо постройки и вовсе нельзя.

Геотермальный зонд – это теплообменник, трубы которого располагаются вертикально и погружены в грунт на глубину до 100-200 м. Количество устанавливаемых зондов зависит от требуемой мощности установки. Для обогрева дома, уже рассматриваемого нами выше в качестве примера, достаточно будет двух зондов длиной около 80 м, расположенных на расстоянии 5 м друг от друга.

Как видите, для размещения этой системы не требуется больших площадей, вы можете пробурить скважины в любой части вашего участка – там, где вам это удобно. Главный недостаток грунтовых тепловых насосов с геотермальными зондами – высокая стоимость работ по бурению скважин. Однако, невзирая на это, большинство пользователей отдает предпочтение именно этим системам, ведь геотермальные зонды обладают большей эффективностью, чем горизонтальные коллекторы, и имеют при этом меньше ограничений.

Бурение скважины для геотермального зонда.

Водяные тепловые насосы

Водяной тепловой насос «черпает» энергию грунтовых вод, которые прокачивает через свой испаритель. Подобная система отличается повышенной эффективностью и неплохой стабильностью: первая характеристика является результатом высокой теплоотдачи воды, вторая обусловлена постоянством температуры грунтовых вод.

Разумеется, чтобы использовать установку такого типа, требуется, чтобы эти самые грунтовые воды имелись на вашей территории, причем в достаточно большом количестве. Очень желательно, чтобы водоносный слой располагался не глубже 30-40 м. Одновременное выполнение этих двух условий – явление нечастое. Еще одним условием, невыполнение которого может стать препятствием для установки водяного теплонасоса в вашем доме или коттедже, является низкое содержание в грунтовых водах солей железа и прочих примесей.

Использование воды низкого качества приведет к тому, что оборудование быстро выйдет из строя, поскольку теплообменник попросту забьется. Наличие такого количества ограничений является причиной того, что подобные тепловые насосы, несмотря на всю их привлекательность, устанавливают нечасто (около 5% от всех реализованных проектов).

Воздушные тепловые насосы

С точки зрения простоты монтажа воздушные тепловые насосы обладают огромным преимуществом перед своими «собратьями». Для использования окружающего воздуха в качестве источника тепла вам не придется бурить скважины или проводить какие-то другие крупномасштабные грунтовые работы. В результате, если заложить в смету стоимость работ по установке оборудования, воздушный насос обойдется вам значительно дешевле, чем водяной или грунтовый.

Несмотря на столь весомое достоинство, идеальным этот вид климатического оборудования не назовешь, поскольку есть у него и существенный недостаток. Такой насос эффективно работает лишь при температуре окружающего воздуха выше –15°C…–20°C. Падение температуры ниже этой границы, что в зимний период не является редкостью в большинстве регионов нашей страны, ведет к существенному уменьшению коэффициента эффективности воздушного теплонасоса.

Коэффициент эффективности тепловых насосов

Чуть выше мы использовали новый термин – «коэффициент эффективности». Было бы неправильно не пояснить, что это такое, тем более что это важная характеристика тепловых насосов, позволяющая сравнивать насосы разных типов между собой.

Коэффициент эффективности (называемый также коэффициентом трансформации) – это отношение выработанной насосом тепловой энергии к потребленной им электрической. По сути это КПД теплового насоса. В случае водяных теплонасосов этот коэффициент равен 5 вне зависимости от времени года. Это означает, что при потреблении 1 кВт*ч электроэнергии установка вырабатывает 5 кВт*ч тепловой энергии.

У грунтовых насосов величина коэффициента эффективности чуть ниже – от 4 до 4.5. И, наконец, самым маленьким коэффициентом характеризуются воздушные тепловые насосы, при этом их эффективность сильно зависит от температуры окружающего воздуха: при 0°C величина коэффициента равна ~3.5, а при –20°C он уже не превышает 1.5 (при такой низкой эффективности насос попросту не окупится, и имеет смысл подумать о приобретении более дешевого климатического оборудования, например электрического котла).

Некоторые менеджеры, рекламируя реализуемые ими тепловые насосы, уверяют потенциальных клиентов в том, что данное оборудование имеет КПД 400-500%. Разумеется, ни о каком нарушении законов термодинамики речи не идет. Просто в данном случае расчеты намеренно делаются неправильно: не учитываются источники энергии, отличные от потребляемого электричества, – воздух, вода или грунт, нагретые Солнцем и геотермальными процессами. Когда при расчете КПД учитывают только электроэнергию и забывают про источник низкопотенциального тепла, как раз и получается величина больше 100%.

Применение тепловых насосов в условиях российского климата

Познакомившись с приведенными выше описаниями различных типов тепловых насосов, вы без труда сами сможете ответить на вопрос, какой насос больше всего подходит для эксплуатации в условиях российского климата.

Воздушные тепловые насосы пригодны для применения лишь в ограниченном числе регионов нашей страны – там, где температура воздуха зимой почти не опускается ниже нулевой отметки. Разумеется, жителям Сибири, Дальнего Востока, севера европейской части России о воздушных тепловых насосах не стоит и размышлять.

Для применения водяных тепловых насосов есть много ограничений. О некоторых из них мы уже рассказывали, осталось упомянуть еще об одном. Более половины территории нашей страны находится в зоне вечной мерзлоты. Если даже какому-нибудь жителю Восточной Сибири или севера Дальнего Востока «повезло», и на его участке есть грунтовые воды, залегающие не слишком глубоко, то все равно эти грунтовые воды находятся в виде льда, а значит, не пригодны для использования в системе отопления.

Таким образом, большинству наших соотечественников приходится рассчитывать на единственный, беспроигрышный, вариант – грунтовый тепловой насос. При этом в условиях российского климата больше подойдет насос не с горизонтальным коллектором, а с геотермальным зондом, позволяющим достигнуть глубины, где температура грунта более стабильна.

Применение теплового насоса для охлаждения

Огромным достоинством тепловых насосов является то, что они способны не только отапливать дом, но и при необходимости охлаждать его. Наше короткое российское лето порою бывает очень жарким, и, когда ваше жилище буквально раскаляется, предложение превратить обогреватель в кондиционер будет очень кстати.

Техническое решение этого вопроса может быть интегрировано в тепловой насос изначально, на стадии изготовления, и практически у всех производителей имеются линейки насосов, умеющих кондиционировать помещение (режим Natural Cooling). Если ваш тепловой насос не обладает такими способностями, не все еще потеряно – работать на охлаждение может и обычный насос. Необходимое для этого дополнительное оборудование в виде гидравлической развязки будет смонтировано вне насоса. Оба варианта не требуют больших капиталовложений.

Нести генерируемый тепловым насосом холод непосредственно в помещение можно разными способами. Эта функция может быть возложена на холодные панели на стенах или потолке, охлаждающий теплый пол, радиаторы отопления с хорошим обдувом или же фанкойл – устройство, в чей корпус встроен обдуваемый вентилятором пластинчатый теплообменник.

Применение теплового насоса для горячего водоснабжения

Любой тепловой насос способен не только обогревать ваше жилище, но и круглогодично снабжать вас горячей водой. Однако следует учитывать, что эта система является низкотемпературной, а значит, температура воды в бойлере не превысит 45-55°C. Из этого следует, что объем бойлера должен быть больше, чем при использовании стандартной системы отопления, в противном случае вам и вашим домочадцам придется жить в условиях жесткой экономии горячей воды.

Данный факт следует учитывать при выделении площади для котельной, т. е. еще на стадии проектирования дома. Также при выборе бойлера нужно принимать во внимание, что это должно быть специальное оборудование, рассчитанное на работу с теплонасосными установками. Главное отличие такого бойлера от обычного – увеличенная площадь теплообменника, необходимая для максимально эффективной передачи тепла от теплового насоса.

Тепловые насосы со встроенным ТЭНом

Нередко производители встраивают в свои тепловые насосы дополнительные электрические нагреватели. Встроенный ТЭН позволяет в случае необходимости перейти на альтернативный с точки зрения теплового насоса источник энергии – электричество. Для чего это нужно? В каких случаях возникает потребность задействовать ТЭН?

Подбор теплового насоса для отопления дома осуществляется с учетом различных параметров, в том числе и климатических особенностей региона. При этом считается нецелесообразным устанавливать насос с избыточной мощностью. Дело в том, что экстремально холодные дни случаются не так уж и часто, по крайней мере, в центрально-европейской части России. Практика показывает, что более экономичным вариантом будет «добрать» в эти морозные периоды необходимую мощность электричеством, чем изначально устанавливать более мощный насос. Наличие ТЭНа исключает необходимость делать систему более мощной, чем это требуется большую часть отопительного сезона.

Для владельцев водяных и грунтовых тепловых насосов встроенный ТЭН – скорее излишество, чем необходимость. Совсем иначе выглядит ситуация с воздушными теплонасосами. При температуре воздуха –20°C и ниже такой насос, если и не отключится, будет малоэффективен. И пусть холодных дней и ночей в году не очень много, совсем не хочется в один прекрасный момент остаться в стремительно вымерзающем доме. Наличие дублирующего теплогенератора в данном случае никак не назовешь роскошью.

Воздушный тепловой насос.

Советы и рекомендации

Тепловой насос – оборудование технически сложное и достаточно дорогое, поэтому подходить к его выбору следует с большой ответственностью. Чтобы не быть голословными, приведем несколько вполне конкретным рекомендаций.

1. Никогда не приступайте к выбору теплового насоса без предварительного проведения расчетов и создания проекта. Отсутствие проекта может стать причиной фатальных ошибок, исправить которые можно будет лишь с помощью огромных дополнительных финансовых вложений.

2. Доверить проектирование, монтаж и сервисное обслуживание теплового насоса и системы отопления следует только профессионалам. Как убедиться в том, что в данной компании работают профессионалы? В первую очередь, по наличию всей необходимой документации, портфолио реализованных объектов, сертификатов от поставщиков оборудования. Очень желательно, чтобы весь комплекс необходимых услуг предоставляла одна компания, которая в данном случае будет нести полную ответственность за реализацию проекта.

3. Советуем вам отдать предпочтение тепловому насосу европейского производства. Пусть вас не смущает тот факт, что он дороже китайского или российского оборудования. При включении в смету стоимости работ по монтажу, запуску и отладке всей системы отопления разница в цене насосов будет практически незаметна. Но зато, имея в своем распоряжении «европейца», вы будете уверены в его надежности, поскольку высокая цена насоса – это лишь результат использования при его создании современных технологий и высококачественных материалов.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Тепловой насос для отопления дома – применение, технические характеристики, виды, установка

Компания – Geopumps предлагает в 2 – 3 раза снизить затраты на обогрев вашего жилища, перейдя на отопление тепловым насосом. Мы, представляя известных производителей, продаем на условиях, выгодных для покупателя климатическую технику высокого класса. Ее можно использовать для отопления дома, квартиры, офиса, используя различные отопительные системы: теплый пол, радиаторное отопление, воздушное отопление. При необходимости, тепловой насос может работать в реверсивном режиме, полноценно кондиционируя ваше помещение, создавая комфортные условия для круглогодичного пребывания. Вы можете выбрать вариант получения экономии, используя возобновляемую тепловую энергию из окружающей среды круглогодично, не нарушая при этом экологический баланс.

Источниками тепла могут быть грунт, вода из наземных и подземных водоемов и окружающий воздух, а также различные сбросные воды от процессов производства и жизнедеятельности.

Источник — Вода

Источник — Воздух

Источник — Земля

Тепловой насос в 3-4 раза сэкономит ваш семейный бюджет по сравнению с обычным электрообогревом.

Мы можем спроектировать всю систему отопления и горячего водоснабжения, подобрать нужное оборудование для отопительной системы, провести его закупку, доставку, монтаж и пуско-наладку. Все это можно сделать не только для коттеджа, но и для предприятия, большого офиса, торгового центра и даже многоэтажного дома.

Техническое или нормативное определение

Техническое определение дано в ГОСТ Р 54671-2011 (т. е. модифицированный региональный евростандарт EN 14511-1:2011). Тепловой насос (далее ТН), используемый для обогрева воздуха в помещении – это устройство, которое размещено в корпусе, спроектировано и изготовлено как установка, обеспечивающая подачу тепла. В ней для нагрева используется холодильная система с электроприводом. Кроме того, ТН может иметь средства для охлаждения, очистки, вентиляции и снижения относительной влажности воздуха в помещении.

Физические принципы работы теплового насоса

Тепло переходит от нагретого тела к холодному. Но человек научился делать наоборот – отбирать тепловую энергию холодного тела и передавать его теплому. В XIX веке этот процесс объяснил инженер и ученый-физик из Франции С. Карно.

В основу работы теплового насоса положен обратный цикл Карно. По прямому циклу Карно работают тепловые машины – паровые и двигатели внутреннего сгорания, по обратному циклу – холодильники и тепловые насосы.

В основе теплового насоса лежит фреоновый контур с компрессором и теплообменниками внешнего и внутреннего контуров. Внешний контур является источником низкопотенциального тепла в котором происходит отбор тепла из окружающей среды.

Из внешнего контура незамерзающий теплоноситель на основе гликоля или спиртосодержащих растворов в жидком виде подается на теплообменник-испаритель теплового насоса. В объеме его камеры, где давление снижено, фреон полностью испаряется. Парообразный фреон подается по трубопроводу в компрессор. В нем с помощью приводного электродвигателя пары фреона сжимаются, при этом повышается их температура. Горячий пар фреона подается на другой теплообменник-конденсатор внутреннего контура, где этим теплом обогревается помещение.

Виды тепловых насосов

Тепловые насосы (ТН) можно классифицировать по разным признакам.

По принципу работы.

Тепловые насосы бывают абсорбционные и компрессионные. В абсорбционных тепловых насосах при низком давлении в испарителе хладагент превращается в парообразное состояние и затем перетекает в конденсатор. В конденсаторе пар взаимодействует с абсорбирующим веществом, и в результате этого процесса высвобождается тепло в больших количествах.

В компрессионных тепловых насосах используется электроэнергия. В компрессоре, с помощью приводного электродвигателя, парообразный теплоноситель откачивается из внешнего контура и сжимается, давление повышается и снова выделяется тепло

По источнику тепла.

В этом виде классификации тепловой насос можно характеризовать по признакам откуда они берут тепло и куда отдают:

A. Тепловые насосы типа вода-вода.

В эту группу входят ТН, у которых контур теплосъема помещается в открытых водоемах – реках или прудах. Нередко в качестве первичного контура используется вода из скважин из которой забирается тепло и отдается либо в традиционную систему отопления: радиаторы, фанкойлы, теплый пол. Либо в воздушные приточные установки.

B. Насосы отопления тепловые воздушные.

1. «Воздух-воздух». Такой вид агрегатов «отбирает» тепловую энергию из воздуха окружающей среды и обогревает воздух внутри помещения.
2. «Воздух-вода» – также использует тепловую энергию воздуха и отдает ее в водяной контур отопления
3. «Вода-воздух» – тепловая энергия воды посредством теплового насоса передается в воздушную систему отопления здания

C. Геотермальные. Аналогичные ТН «вода-вода». Использует тепло земли и передает тепло в систему отопления.

Специалисты нашей компании проконсультируют по всем видам тепловых насосов, их работе особенностях использования и выгодах приобретения и применения.

Установка теплового насоса для отопления в Geopumps

Плюсы и минусы электрического теплового насоса

Современные технологии дали нам несколько вариантов обогрева и охлаждения наших домов, и, хотя газовые печи остаются самыми популярными, многие домовладельцы предпочитают перейти на электрические тепловые насосы. Этот тип системы отопления имеет ряд преимуществ, но не лишен недостатков. Прежде чем сделать окончательный выбор в отношении того, как вы будете обогревать и охлаждать свой дом, мы рекомендуем взглянуть на плюсы и минусы электрического теплового насоса.

Что такое электрический тепловой насос?

Несмотря на название, электрические тепловые насосы используются не только для обогрева дома. Их также можно использовать для охлаждения летом. Его функция, попросту говоря, состоит в том, чтобы перемещать тепло: либо приносить его внутрь вашего дома, когда холодно, либо перемещать тепло наружу, когда жарко. Электрический тепловой насос – это простая и уникальная система, которая может выполнять эту работу, экономя при этом ваши затраты на электроэнергию.

В то время как многие электрические обогреватели преобразуют электричество, которое питает их, непосредственно в тепло, электрический тепловой насос не работает таким образом.Вместо этого он забирает тепло из воздуха или земли вокруг вашего дома и использует его для обогрева вашего дома. И он охлаждает, вытягивая теплый воздух из вашего дома, вместо того, чтобы использовать энергию для охлаждения воздуха снаружи.

Плюсы и минусы

Электрические тепловые насосы – это уникальный способ обогрева и охлаждения вашего дома, и они обладают рядом преимуществ. Однако есть несколько ограничений и недостатков, о которых вы также должны знать. Мы перечислили некоторые из них ниже.

Pro: Электрический тепловой насос – один из наиболее энергоэффективных способов обогрева или охлаждения вашего дома

Поскольку более традиционные обогреватели, будь то газовые или электрические, работают, преобразуя свой источник энергии непосредственно в тепло, они, как известно, неэффективны.Большая часть этой электроэнергии или газа просто теряется в виде отходов, что увеличивает ваши счета за электроэнергию. Одним из ключевых преимуществ электрического теплового насоса является эффективность, с которой он работает; это сделает ваш дом комфортным, а ваши счета за электроэнергию будут низкими.

Con: первоначальная установка может быть дорогостоящей

Хотя наличие электрического теплового насоса, вероятно, позволит вам сэкономить на расходах на электроэнергию в долгосрочной перспективе, их установка не является особенно дешевой. Установку такого типа системы в вашем доме следует рассматривать как вложение, и если у вас уже есть газовая печь или другой тип системы отопления, вас могут отложить расходы.

Часть этих расходов можно компенсировать, если найти компанию по ОВК, например Entek, которая поможет вам сэкономить деньги на установке; однако установка электрического теплового насоса по-прежнему может быть дорогостоящим выбором.

Pro: лучшее качество воздуха с электрическим тепловым насосом

Во время экстремальных погодных условий летом и зимой ваш обогреватель или кондиционер может работать дважды. Но вам также может потребоваться непрерывно работающий увлажнитель для борьбы с сухим воздухом. Точно так же летом вам может понадобиться осушитель, чтобы удалить лишнюю влагу из воздуха в вашем доме.И слишком высокая, и слишком низкая влажность могут сделать ваш дом неудобным.

Одним из самых больших преимуществ электрического теплового насоса является регулирование влажности; летом ваш тепловой насос будет без проблем осушать воздух. Точно так же тепловой насос не сушит воздух при нагревании, как это делают традиционные газовые обогреватели. Скорее всего, зимой вам не понадобится увлажнитель воздуха.

Con: тепловые насосы становятся менее эффективными в экстремальных погодных условиях

Поскольку ваш тепловой насос использует тепло воздуха и земли для обогрева вашего дома, он может быть не таким эффективным во время резких похолоданий, когда мало тепла.Ваш электрический тепловой насос может работать сверхурочно, если на улице очень холодно, так как он изо всех сил пытается найти необходимое тепло, чтобы ваш дом оставался комфортным.

Однако это по-настоящему обман только в экстремальных условиях; если вы живете в более умеренном климате, это может не повлиять на вас. Однако, если вы живете в той части страны, где зимы становятся очень холодными – подумайте о таком месте, как Чикаго или Миннесота, – тогда вам может потребоваться резервная система, чтобы взять на себя отопление вашего дома, когда тепловой насос не может.

Pro: электрические тепловые насосы работают тихо

Некоторые системы отопления могут быть очень громкими, и хотя они будут поддерживать ваш дом в достаточной степени тепло или прохладно, они будут нарушать ваш комфорт в других отношениях. Это не проблема электрического теплового насоса; он работает эффективно и бесшумно.

Con: электрические тепловые насосы требуют большего обслуживания

Электрические тепловые насосы требуют большего ухода и обслуживания, чтобы поддерживать их работу с максимальной эффективностью. Частично это связано с тем, что электрические тепловые насосы имеют больше рабочих механических частей, чем другие системы.Газовые печи требуют сравнительно небольшого обслуживания, хотя отчасти это связано с тем, что они используются значительно реже (всего несколько месяцев в году).

Если вы решите установить электрический тепловой насос, вам понадобится надежная компания, которая выполнит для вас техническое обслуживание, например Entek.

Pro: электрические тепловые насосы безопаснее газовых

Домашние газовые печи – неотъемлемая часть заботы о безопасности; вы всегда должны знать о возможности утечки газа или даже возгорания или взрыва, которые могут произойти.Поскольку в них не используется природный газ, у электрических тепловых насосов нет этой проблемы, и они, как правило, безопаснее в вашем доме, чем газовые печи.

Con: электрические тепловые насосы больше, чем другие системы

Газовые печи обычно имеют только один относительно небольшой внутренний компонент для обогрева вашего дома; электрический тепловой насос должен иметь как внутренний, так и внешний компонент.

При рассмотрении плюсов и минусов электрического теплового насоса многие люди обращают внимание на его размер.Однако вы также должны учитывать, что электрический тепловой насос заменит не только вашу газовую печь, но и кондиционер.

---

Похожие сообщения

При какой температуре тепловые насосы становятся неэффективными?

Тепловые насосы используются для отопления и охлаждения домов по всей Атланте. В нашем южном климате эти системы HVAC обычно предлагают энергоэффективный комфорт в течение всего года.Однако, когда температура упадет слишком низко, вы можете заметить, что ваш тепловой насос выходит из строя. В нашем последнем блоге Estes Services объясняет, при какой температуре тепловые насосы становятся неэффективными. Для получения дополнительной информации о тепловых насосах свяжитесь с нами сегодня.

Отопление с помощью теплового насоса

Тепловой насос с воздушным источником обогревает ваш дом, забирая тепло из воздуха снаружи и передавая это тепло воздуху, циркулирующему по всему дому. Несмотря на то, что на улице кажется свежим, часто достаточно тепла, чтобы обеспечить достаточное отопление внутри вашего дома.

Зимы в Атланте в основном мягкие, что позволяет тепловым насосам работать эффективно в большинстве случаев. Однако наступает момент, когда температура наружного воздуха падает слишком низко для оптимальной работы. Тепловые насосы не работают так же эффективно, когда для большинства систем температура опускается до 25-40 градусов по Фаренгейту.

Тепловой насос лучше всего работает при температуре выше 40 градусов. Когда температура наружного воздуха падает до 40 градусов, тепловые насосы начинают терять эффективность, и они потребляют больше энергии для выполнения своей работы.Когда температура падает до 25-30 градусов, тепловой насос теряет свое место как наиболее эффективный вариант отопления для дома в Атланте.

Даже при 25 градусах тепловой насос все равно будет работать. Проблема при этой температуре заключается в том, что их системе потребуется больше энергии во время работы, потому что в наружном воздухе недостаточно тепловой энергии для использования тепловым насосом для обогрева ваших интерьеров.

Как обогревать при низких температурах

Когда тепловые насосы перестают работать эффективно, многие домовладельцы в Атланте обращаются к своим резервным системам отопления для обогрева.Резервная система отопления – это еще один тип системы отопления, который устанавливается для использования в периоды, когда тепловые насосы не обеспечивают оптимальную энергоэффективность.

Инвестиции в резервную систему отопления – разумная идея для домовладельцев Атланты, которые не хотят рисковать высокими счетами за электроэнергию из-за тепловых насосов, которые борются с холодом. Доступно несколько различных вариантов системы, в том числе:

• Электрический резистивный нагрев может быть добавлен в ваш дом путем установки нагревательных полос в вашей системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Тепловые полоски берут на себя нагрев, когда тепловые насосы перестают эффективно работать в холодную погоду. Это не самый энергоэффективный вариант, но они более эффективны, чем тепловые насосы при низких температурах. Если у вас нет доступа к энергии природного газа в вашем доме, это может быть правильным вариантом резервного отопления для вас.
• Газовые печи обеспечивают эффективное отопление в холодные периоды, когда тепловые насосы не работают. Если в вашем доме есть подключения к природному газу, газовая печь, вероятно, будет вашим наиболее эффективным выбором для резервного отопления.Покупка и установка газовых печей обходятся дороже по сравнению с нагревательными полосами, но обеспечиваемый ими обогрев более эффективен и надежен.

Используйте резервное отопление с умом

Резервные системы отопления – отличное решение, когда температура в Атланте опускается до нуля, а тепловые насосы становятся менее эффективными. Ключ в том, что их следует использовать только при температуре ниже 25-30 градусов. Использование резервной системы отопления при повышении температуры увеличит ваши расходы на отопление.

Ваша система HVAC должна быть настроена на автоматическое включение резервной системы отопления при достижении определенной температуры. Он также должен отключать резервную систему отопления, когда температура поднимается выше этого диапазона, позволяя тепловому насосу снова работать. Можно переключаться между системами вручную, но вы рискуете оставить резервное тепло включенным дольше, чем необходимо, и увеличите свои счета за отопление.

Отопление надежное, не важно что!

Estes Services хочет помочь вам избежать плохого отопления, когда внешние условия достигают достаточно низких температур, чтобы снизить эффективность теплового насоса.Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше об установке опций резервного отопления, чтобы обеспечить надежное отопление вашего дома, независимо от того, насколько холодно на улице!

Тепловые насосы – более эффективный и экологически чистый способ обогрева домов, считает эксперт

Большинство американских домов отапливаются с использованием ископаемого топлива, большинство из которых – природным газом.

Но электрические тепловые насосы могут быть отличной энергоэффективной альтернативой, которая снижает выбросы углерода и использование ископаемого топлива.

Используя электричество и компрессор, тепловой насос может согреть вас зимой и охладить летом.

«Он использует электричество для привода компрессора. Но теперь он забирает тепло извне и «вбивает» его в ваше внутреннее пространство. И при этом в большинстве случаев он намного эффективнее обогрева плинтусов », – говорит профессор Колумбийского университета Виджей Моди.

Основные моменты интервью

Что такое тепловые насосы?

«Тепловые насосы очень похожи на кондиционеры. Вы приходите домой в жаркий день. Ты его включаешь. Охлаждает вашу комнату. Но даже после того, как в комнате остынет, наружное тепло продолжает поступать.А кондиционер, используя электричество и компрессор, поддерживает прохладу в комнате, забирая тепло изнутри комнаты и выбрасывая его наружу. Таким образом поддерживается постоянная внутренняя температура. Тепловой насос может делать и то, и другое: сохранять прохладу летом и согревать зимой с помощью компрессора.

О разнице в стоимости

«Есть два вопроса стоимости. Первый – это первые затраты, а затем – текущие затраты. Поговорим о первой стоимости.В большинстве домов в США есть система центрального воздушного отопления. У многих уже есть центральная система кондиционирования воздуха, подключенная к этой системе принудительной подачи воздуха. Если он у вас есть, то при следующей замене кондиционера вы просто замените его тепловым насосом, и это будет стоить вам всего на пару тысяч долларов дороже. Если у вас нет существующего центрального кондиционера, он может стоить вам шесть, семь, восемь тысяч в зависимости от размера дома. Но хорошо то, что он будет и охлаждать, и нагревать за вас ».

По эксплуатационным расходам

«Итак, с точки зрения эксплуатационных расходов, давайте возьмем типичный дневной холод на северо-востоке.Скажем, это от 30 до 40 градусов по Фаренгейту. Если вы использовали мазут, вам потребуется, скажем, два галлона в день, чтобы отапливать дом по цене 3 доллара за галлон. Это около шести баксов. Если бы у вас был один из этих тепловых насосов, о котором я говорю, вы использовали бы около 20 единиц электроэнергии для выполнения той же работы, и это стоило бы вам 3 доллара в тот день, примерно половину той суммы, которую вы заплатили за нефть. Итак, во-первых, если вы большую часть дней используете мазут или пропан, вы, так сказать, сократите свой счет на топливо наполовину. Но более того, это мазут выбрасывает в воздух около 50 фунтов углекислого газа.

«Я нахожусь в Нью-Йорке, наша сеть чистая, и она станет чище, но даже с нынешней сетью я бы выбросил в атмосферу только половину выбросов CO2. Так что это своего рода беспроигрышный вариант. Это и дешевле в эксплуатации, и сегодня снижает выбросы вдвое. Конечно, мы в Нью-Йорке только что приняли очень агрессивный закон, Закон о климатическом лидерстве и защите сообществ, который еще больше снизит выбросы этих тепловых насосов. А если вы продолжите использовать часть ископаемого топлива, эти выбросы не изменятся.

О том, начнут ли еще дома переходить на тепловые насосы

«Большинство домов в США по-прежнему отапливаются газом, пропаном или маслом. А когда их нагревают электричеством, они часто становятся плинтусами. Так что да, нам действительно нужен переход, и мы должны были сделать этот переход очень рентабельным. Один из способов подумать об этом – в очень холодный день, который случается, скажем, 10 или 15 раз в год, вам может потребоваться гораздо больший тепловой насос, и тогда он начинает не приносить пользу клиенту.Но если у вас уже есть система принудительной подачи воздуха, работающая на газе, пропане или масле, вы можете добавить к этой системе тепловой насос, так что теперь у вас есть так называемая система с двумя источниками, так что в большинстве дней вы будете использовать электрическую, за исключением в те очень холодные дни вы продолжали бы использовать газ.

«Что интересно, если бы вы применили этот гибридный подход в те очень холодные дни, да, вы бы использовали газ. Но общее количество газа, которое вы бы использовали, фактически снизилось бы на 90%. Другое дело, что в те очень холодные дни, если все начали использовать тепловой насос, это могло вызвать перегрузку электросети.И такой подход позволяет нам не делать огромных инвестиций в электросеть сразу же и продолжать использовать как электричество, так и газ, и при этом значительно сокращать наши выбросы ».

О том, насколько большое влияние тепловые насосы могут оказать на наш углеродный след, если больше американцев переключатся на него

«Прежде всего, очень важно, но особенно идеи, которые я изучал на Северо-Востоке, у нас было бы очень большое влияние. Причина в том, что в настоящее время строительный сектор является одним из крупнейших источников выбросов.А в строительном секторе преобладающие выбросы происходят от отопления, а не от использования телевизора или освещения. И поэтому, если бы мы могли использовать такие подходы, при которых мы очищаем сеть и задействуем эти эффективные тепловые насосы, тогда выбросы от отопления можно было бы сократить на целых 90% с помощью этого нового подхода ».

---

Джулия Коркоран подготовила и отредактировала это интервью для трансляции с Тинку Рэй. Серена МакМахон адаптировала его для Интернета.

Какой тепловой насос более эффективен при охлаждении или обогреве?

Одна из основных причин, по которой домовладельцы устанавливают тепловые насосы, в первую очередь, заключается в том, что они предоставляют фантастический пакет услуг «два в одном»: кондиционер и систему отопления.Для переключения теплового насоса из режима нагрева в режим охлаждения и наоборот требуется всего одна регулировка на термостате. Но одинаково ли эффективны тепловые насосы для отопления и охлаждения? Читайте наш взгляд на несколько факторов, связанных с этим вопросом.

Использует ли тепловой насос больше электроэнергии для обогрева или охлаждения?

Проще говоря, тепловые насосы потребляют меньше энергии в режиме охлаждения – фактически примерно в 5 раз. Причина этого в том, что тепловые насосы в режиме обогрева забирают горячий воздух извне, а поскольку этот режим обычно используется только в холодную погоду, нет готового источника тепла для его поглощения.Поэтому тепловой насос должен всасывать воздух, в который он может попасть, нагревать его и распределять по дому – отсюда и дополнительная энергия.

Что лучше: тепловой насос или система кондиционирования?

Отличные новости. Во всех важных аспектах тепловые насосы работают так же, как и обычные кондиционеры. Единственная разница в материалах заключается в том, что тепловой насос может осуществлять обратный процесс, обеспечивая тепло. Это двусторонний кондиционер, поэтому, если вы сравниваете яблоки с яблоками, они работают одинаково.Тепловой насос делает больше!

Почему мой тепловой насос выдувает холодный воздух вместо тепла?

Нам часто задают этот вопрос, поэтому мы решили выделить три наиболее распространенные причины, по которым это может происходить:

1. Тепловой насос на самом деле не выдувает холодный воздух. Возможно, ваш тепловой насос нагнетает воздух, который холоднее, чем температура вашего тела, а это означает, что вы воспринимаете его как более холодный, чем он есть на самом деле.
2. Тепловой насос может находиться в режиме «размораживания».” В режиме обогрева змеевики насоса могут обмерзать, если наружная температура опускается ниже нуля. Чтобы предотвратить это, тепловые насосы предназначены для автоматического переключения в режим размораживания или охлаждения. Это вызывает нагрев катушек и растапливание льда. И да, это означает, что он будет дуть на вас холодным воздухом в течение нескольких минут – наберитесь терпения. Это пройдет. Если это не так. В этом случае…
3. Возможно, действительно что-то не так с тепловым насосом . Да, мы в Raleigh Heating & Air любим тепловые насосы, но они не безупречны! Некоторые общие проблемы, которые могут вызвать переключение холодного воздуха, включают:

• Утечка хладагента
• Неисправен реверсивный клапан
• Детали теплового насоса снаружи замерзли или неисправны
• Тепловой насос нуждается в повышении эффективности

Если вы подозреваете, что вашему тепловому насосу требуется небольшая TLC, мы готовы предоставить быстрое и вежливое обслуживание. Подробнее здесь.

Итог

Вам обязательно стоит подумать о тепловом насосе для своего дома. Если погода не опускается ниже нуля, тепловой насос по-прежнему более энергоэффективен, чем нагреватель системы сгорания (например, газовая печь) или электрический резистивный нагреватель (например, электрическая печь). Для большинства домов в районе Роли, Северная Каролина, тепловой насос может обеспечить необходимый уровень комфорта в течение зимы и, в конечном итоге, будет стоить меньше в эксплуатации, чем другие альтернативы. Кроме того, у вас есть преимущество охлаждения, которое не уступает по мощности любому кондиционеру сопоставимого размера. Если вас интересует установка теплового насоса для вашего дома, позвоните нам по телефону (919) 635 8451 или , свяжитесь с нами онлайн . Компания Raleigh Heating & Air готова предоставить вам необходимую квалифицированную помощь.

Системы тепловых насосов для домов в штате Мэн

Десятки тысяч тепловых насосов были установлены в домах и на предприятиях штата Мэн. Они являются самой популярной системой отопления среди всех скидок Efficiency Maine, поскольку они предлагают высокоэффективное отопление, кондиционирование воздуха и осушение.Efficiency Maine предлагает скидки на тепловые насосы для жилых, малообеспеченных и коммерческих потребителей.

Наружный блок с тепловым насосом

Как они работают?

Тепловые насосы состоят из наружного блока, подключенного к одному или нескольким внутренним блокам с помощью линейки, которая передает тепло между ними. Тепловые насосы способны обеспечить эффективное отопление в холодном климате даже при температуре наружного воздуха до -15 ° F.

Есть четыре типа внутренних блоков:

1) Секции
2) Единицы этажа
3) Потолочные кассеты
4) Канальный

Финансовый пример 1

Один внутренний блок

	Установленная стоимость	3 750 долл. США
	Скидка	800 долл. США
	Себестоимость	2 950 долларов США
	Ежемесячная стоимость (10 лет 4.9% годовых)	$ 31

Примечание. Ваши расходы и экономия могут отличаться.

Финансовый пример 2

Два внутренних блока

		Отдельные зоны	Мультизональный
	Установленная стоимость	7 500 долл. США	7 100 долл. США
	Скидка	1200 долларов США	$ 600
	Себестоимость	$ 6 300	6 500 долл. США
	Ежемесячная стоимость (10 лет 4.9% годовых)	$ 66	$ 64

Примечание. Ваши расходы и экономия могут отличаться.

Какие преимущества?

• Недорогое тепло – Тепловые насосы – один из самых дешевых источников тепла. Щелкните здесь, чтобы сравнить затраты на отопление различных систем отопления.
• Недорогое кондиционирование воздуха – Современные тепловые насосы вдвое эффективнее обычных кондиционеров.
• Управление по комнатам – При установке с несколькими внутренними блоками тепловые насосы позволяют регулировать температуру по комнатам.
• Безопасность – Поскольку тепловые насосы имеют электропитание, риск утечки продуктов сгорания отсутствует.
• Качество воздуха – Тепловые насосы фильтруют воздух в помещении круглый год и осушают его летом, улучшая качество воздуха.

Какие еще соображения?

• Характеристики при низких температурах – Поскольку тепловые насосы извлекают тепло снаружи, чтобы обеспечить теплый воздух внутри в течение отопительного сезона, по мере того, как становится холоднее на улице, тепловые насосы работают тяжелее, чтобы поддерживать их, что снижает их эффективность.Например, система, которая поставляет четыре единицы тепла на каждую единицу электроэнергии при температуре 50 ° F, может поставлять только две единицы тепла на каждую единицу электроэнергии при температурах ниже нуля. Есть свидетельства того, что на Преск-Айл работают агрегаты с наивысшей производительностью и обеспечивают тепло даже ниже -15 ° F. Но если температура упадет достаточно низко, система может полностью отключиться. Обязательно проверьте минимальную рабочую температуру, указанную для вашего теплового насоса. Если вы испытываете длительные периоды ниже этой температуры, подумайте о дополнительной резервной системе отопления, чтобы поддерживать желаемый уровень комфорта в самые холодные ночи.Если вы используете резервную систему, просто не забудьте снова переключиться на тепловой насос при повышении температуры, иначе вы можете быстро потерять экономию энергии.
• Движение воздуха – Тепловые насосы не подают свежий воздух в дом, но рециркулируют воздух. Воздух, обдувающий вас, может повысить комфорт во время сезона охлаждения, но может быть неудобным во время отопительного сезона. Ознакомьтесь с советами пользователей тепловых насосов Efficiency Maine, чтобы узнать о рекомендуемых настройках вентиляторов для сезона отопления и охлаждения.
• Распределение тепла – Тепловые насосы распределяют тепло за счет движения воздуха. Это может затруднить попадание тепла из-за углов и в тупик. Ознакомьтесь с советами пользователя и рекомендациями по установке теплового насоса Efficiency Maine, чтобы узнать, как получить максимальную отдачу от теплового насоса.
• Взаимодействие с основной системой отопления – Если вы думаете об использовании теплового насоса вместе с другой системой отопления, убедитесь, что тепловой насос установлен так, чтобы он не конфликтовал с термостатом другой системы.Конфликт такого рода может привести к тому, что одна система будет препятствовать работе другой. Это не представляет опасности, если вы используете тепловой насос в качестве единственной системы отопления. Ознакомьтесь с рекомендациями по установке теплового насоса Efficiency в штате Мэн, чтобы узнать, где установить тепловой насос.
• Эстетика – Внутренние и внешние блоки могут быть более заметными, чем компоненты других систем отопления.

Полезные ссылки для теплового насоса

Тепловой насос

vs.Печь: 8 основных отличий

Фото: istockphoto.com

Поддержание комфортной температуры в помещении является приоритетом для домовладельцев круглый год, но зимой вы обязательно будете еще лучше осведомлены о том, насколько хорошо работает ваша система отопления – и чем его заменить, если он выдаст. Срок службы традиционной газовой или электрической печи составляет около 15 лет, но прежде чем покупать новую, подумайте, не будет ли тепловой насос лучшим выбором. Тепловые насосы, средний срок службы которых составляет 15 лет, существуют уже более века, но не стали популярными альтернативами печам до 1970-х годов.Просмотрите эти восемь сравнений – печи и тепловые насосы – чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для ваших нужд в отоплении.

Тепловые насосы не производят тепло, а передают его.

Газовая печь генерирует тепло путем сжигания горючего топлива, такого как газ или пропан, в то время как электрическая печь генерирует тепло почти так же, как фен, обдувая горячий элемент воздухом.

A Тепловой насос работает по другому термодинамическому принципу: он забирает тепло снаружи (даже если на улице холодно) и передает это тепло внутрь вашего дома.Таким образом, хотя тепловой насос не генерирует тепло, он может поглощать тепло через трубопроводы хладагента под давлением, а затем отдавать это тепло в ваш дом.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу.

Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC поблизости.

+

Печи лучше подходят для холодного климата.

Поскольку тепловые насосы забирают тепло снаружи, чем теплее наружный воздух, тем больше тепла они обеспечивают. Это не означает, что температура на улице должна быть приятной – тепловой насос может извлекать тепло из воздуха ниже нуля, – но по мере снижения температуры тепловые насосы становятся все менее эффективными.Если вы живете в климатических зонах с 1 по 3 (посмотрите карту климатических зон Министерства энергетики США), тепловой насос может быть хорошим выбором, но если вы находитесь в зонах с 4 по 7, вам, вероятно, лучше всего подойдет печь. . Исключением из этого правила является геотермальный тепловой насос, который закапывает трубопроводы хладагента ниже уровня мороза, когда температура грунта остается стабильной от 40 до 50 градусов всю зиму, даже несмотря на то, что надземные температуры могут быть намного ниже. Если вы живете в зонах с 4 по 7 и хотите установить тепловой насос, вам понадобится геотермальная модель.

Тепловые насосы более шумные.

Хотя и печи, и тепловые насосы могут скрежетать, лязгать и визжать при возникновении механических проблем, тепловой насос обычно является более шумным из них, когда оба работают должным образом. Известно, что тепловые насосы щелкают и стучат, когда компрессор, который циркулирует хладагент по линиям, включается или выключается, производя звуки из обработчика воздуха (часть теплового насоса, которая устанавливается внутри дома и испускает теплый воздух).Это часто беспокоит владельцев нового теплового насоса, пока они не поймут, что шум не является признаком того, что что-то не так. Однако печи часто располагаются вдали от жилого помещения – в подвале или подсобном помещении – и тихий свист воздуха часто является единственным звуком, который они издают.

Тепловые насосы занимают меньше места.

Печи, которые обычно устанавливаются внутри помещений, могут занимать много квадратных метров, потому что производители и местные строительные нормы и правила часто требуют 30-дюймового зазора со всех сторон в целях пожарной безопасности.Компрессорная часть теплового насоса, которая расположена на открытом воздухе, но близко к дому – аналогично кондиционеру – требует минимального зазора в 24 дюйма вокруг наружного блока. Поскольку внутренний кондиционер теплового насоса не использует горючее топливо и не генерирует собственное тепло, ему не требуется дополнительное безопасное пространство. В зависимости от типа воздухоподготовителя, поставляемого с тепловым насосом, вы можете установить его высоко на стене, чтобы агрегат не занимал площадь на полу.

Тепловые насосы могут обогревать и охлаждать ваш дом.

В то время как печь предназначена только для выработки тепла, тепловой насос согревает ваш дом зимой и охлаждает его в летние месяцы. В жаркую погоду тепловой насос работает так же, как кондиционер, изменяя направление давления и потока хладагента через его змеевики. Это может быть большим преимуществом для домовладельцев, которым в противном случае пришлось бы покупать отдельный кондиционер.

Фото: istockphoto.com

Печи обходятся дороже, чем тепловые насосы.

Для производства тепла требуется много топлива, но поскольку тепловой насос не вырабатывает тепло, ему требуется только электричество, достаточное для циркуляции хладагента по линиям, находящимся под давлением. Тепловой насос потребляет гораздо меньше энергии, чем электрическая или газовая печь. Хотя точные эксплуатационные расходы зависят от климата, в котором вы живете, эффективности агрегата и местных затрат на коммунальные услуги в течение одного зимнего сезона, затраты на отопление составляют в среднем 1550 долларов для пропановой печи, 850 долларов для печи на природном газе, 900 долларов для электрической печи. печь и всего 500 долларов за тепловой насос.Поскольку в летние месяцы тепловые насосы работают по тому же принципу, что и кондиционеры, расходы на охлаждение вашего дома с помощью любого из них будут примерно одинаковыми – 300 долларов или больше, в зависимости от вашего климата.

СВЯЗАННЫЕ С: 10 ошибок домашнего отопления, которые увеличивают ваши счета

Установка теплового насоса часто дешевле.

Стоимость установки газовой печи в среднем составляет 4500 долларов, а стоимость установки электрической печи составляет около 4000 долларов, но вы можете заплатить до 10000 или более за высокоэффективную модель любого типа печи.Чтобы установить самый распространенный тип теплового насоса – модель воздух-воздух, – вы заплатите в среднем от 3500 до 4500 долларов, в зависимости от размера и эффективности. Однако установка геотермального теплового насоса может обойтись до 25000 долларов из-за дополнительных затрат на земляные работы для закопания трубопроводов хладагента. Если учесть, что тепловой насос также используется для охлаждения дома, вы можете сэкономить еще больше денег, не покупая кондиционер.

Оба должны быть профессионального размера и установлены.

Когда дело доходит до выбора печи или теплового насоса, убедитесь, что профессиональный специалист по отоплению и воздуху измеряет объем воздуха в вашем жилом помещении, учитывает климатическую зону и учитывает свой бюджет, чтобы помочь. Вы выбираете печь или тепловой насос подходящего размера для своего дома.Слишком маленький агрегат не согреет вас в самые холодные дни и заставит агрегат работать сверхурочно, что может сократить срок его службы и увеличить потребность в ремонте. Слишком большой блок будет часто включаться и выключаться, что может привести к колебаниям температуры в помещении. Точно так же установка – это не проект «сделай сам». Как тепловые насосы, так и печи требуют прямого подключения к главной электрической панели дома, а большинство местных строительных норм и правил требуют, чтобы профессиональный специалист по HVAC подключил газовую линию к печи.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу.

Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC поблизости.

+

Как новые тепловые насосы стали более энергоэффективными

16 октября 2019

Обычные печи, которые превращают электричество или топливо, такое как природный газ, в тепло, очень эффективны. Текущие модели в Гуз-Крик, Южная Каролина, имеют КПД до 98,5%. Однако тепловые насосы обеспечивают такое же количество тепла за небольшую часть стоимости.

Движущееся тепло

Ключевое различие между тепловым насосом и печью состоит в том, что тепловые насосы перемещают только тепло – они не преобразуют электричество или топливо в тепловую энергию. Используя те же механические принципы, которые позволяют кондиционеру перемещать тепло изнутри вашего дома наружу, тепловой насос может перемещать тепло в другом направлении. Тепловой насос настолько эффективен, что может снизить затраты на отопление до 60 процентов по сравнению с совершенно новой печью. Если вы заменяете старую систему, вы, вероятно, сэкономите еще больше денег.

Двухступенчатые системы с тепловым насосом

Тепловые насосы существуют уже много лет, но во многих новых системах используются двухступенчатые компрессоры, которые могут работать при низких и высоких настройках в зависимости от тепловой нагрузки. В более старых системах есть одноступенчатый компрессор, который работает одинаково, независимо от того, при 10 или 60 градусах на улице. В то время как двухступенчатые компрессоры раньше использовались только в высокопроизводительных системах, они становятся все более распространенными в системах начального и среднего уровня. В сочетании с многоскоростным вентилятором во внутреннем кондиционере новая система теплового насоса может лучше адаптироваться к изменяющимся погодным условиям.

Высшие рейтинги SEER

Типичная система HVAC, установленная на рубеже веков, имела рейтинг SEER, который измеряет энергоэффективность, около 10. В новых системах требуется 20 SEER, поэтому они используют около половины энергии на единицу нагрева или охлаждения. Фактически, Соединенные Штаты теперь требуют, чтобы новые сплит-системы имели минимальный рейтинг SEER не менее 14 в большинстве регионов, поэтому даже тепловой насос начального уровня сегодня будет более эффективным, чем тот, который был установлен 15 или 20 лет назад.